電流與電路
電流密度
/ KUR-ent DEN-sih-tee /
電流密度告訴你電荷的流動有多「擁擠」，而不只是流量有多少。兩條導線可以同樣載著 2 安培，但若一條細、一條粗，細線裡的電荷就被擠得緊密得多。想像同一條河，一邊從狹窄的峽谷奔流而過，一邊在寬闊的三角洲散開：總流量相同，但水在峽谷裡衝得猛烈許多。電流密度捕捉的就是這種強度。
精確地說，電流密度 J 是單位截面積上的電流，J = I / A，而且它是一個向量，方向指向電流流動的方向。單位是每平方公尺安培（A/m^2）。在微觀層次上，它與載子的關係是 J = n q v_d，其中 n 是載子數密度，q 是每個載子的電荷，v_d 是漂移速度。它也透過歐姆定律的微觀形式把材料對電場的反應連起來：J = sigma E，其中 E 是電場，sigma 是材料的電導率。
電流密度之所以重要，是因為材料的損壞取決於流動是否太集中，而不單看總電流大不大：一根細細的保險絲會熔斷，正是因為同樣的電流被逼過一個很小的面積，產生極大的 J 與極大的發熱。工程師依導線能安全承受的電流密度來標定規格，這也是為什麼大電流的電纜都很粗。用 J 來思考（而不只是看總電流），才能公平地比較不同粗細的導線。
2 A 的電流通過截面積 1 mm^2（即 1 x 10^-6 m^2）的導線，其電流密度為 J = I / A = 2 / 1e-6 = 2 x 10^6 A/m^2。若把同樣的 2 A 擠進面積小十倍的導線，J 就變成十倍大。
同樣的電流、更細的導線，就有更高的電流密度，單位體積的發熱也更多。
電流是純量的總量；電流密度是描述那股流動如何分布於面積上的向量。粗線與細線裡相等的電流，其電流密度可以差很多。
又稱
另見